(57)【要約】【課題】  圃場を走行しても長期に渡って錆の発生を防止して高い外観性と耐久性とを維持できるゴム付き車輪を提供すること。【解決手段】外径側にゴム取付部２４、内径側に機体１２への機体組付部３４を備えた円盤状のディスク部２０のゴム取付部２４に加硫によって一体成形された環状のゴム部２２を取付けたゴム付き車輪１０がある。ディスク部２０の反機体側に、ゴム部２２とディスク部２０との境界部２６からディスク半径方向内側へ向かって機体組付部３４までの間に延設されるゴム薄膜部４０が加硫接着されて設けられている。ゴム薄膜部４０の厚さｔは０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍで設定される。圃場走行中にゴム部２２及びディスク部２０が沈下してもゴム薄膜部４０が、ディスク部２０と泥とを隔てて摩擦を防止するため長期に渡って錆の発生が防止され、高い外観性と耐久性とが維持できる。【選択図】        図１
2007008345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径側のゴム取付部と内径側の機体への機体組付部とを備えた円盤状のディスク部と、
前記ゴム取付部に加硫によって一体成形された環状のゴム部と、を備えたゴム付き車輪であって、
前記ディスク部の機体側及び反機体側の少なくとも反機体側には、前記ゴム部と前記ディスク部との境界部からディスク半径方向内側へ延びるゴム薄膜部が加硫接着されて設けられ、
前記ゴム薄膜部の厚さをｔとしたときに、０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍを満たすことを特徴とするゴム付き車輪。
【請求項２】
前記ゴム薄膜部は、前記境界部から前記機体組付部までの間に延設されることを特徴とする請求項１に記載のゴム付き車輪。
【請求項３】
前記ゴム部をディスク回転軸方向に沿った断面で見たときに、前記ゴム部は、前記境界部からディスク半径方向外側へ向かって幅広となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム付き車輪。
【請求項４】
前記機体組付部は、ディスク回転軸と直角な平面状に形成され、前記ディスク部の前記反機体側のディスク回転軸方向最外部分よりも前記機体側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のゴム付き車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業機械用のゴム付き車輪に係り、特に、田植機用車輪及び常用管理機用車輪に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業機械に装着されるゴム付き車輪としては、図５に示すような、ゴム部１１２、スポーク１１４、ボス１１６、パイプ状の芯金１１８、補強板１２０で構成されるスポーク式リムのゴム付き車輪１１０と、図４に示すような、ゴム部１３２、円盤状のディスク部１３４、ゴム組付部１３６、機体組付部１３８で構成される円盤状リムのゴム付き車輪１３０とがある。ここで、一般的なゴム付き車輪のスポーク式リム、円盤状リムの材料は鉄鋼であり、錆が発生しないように用途に合わせた塗装が施されている。
【０００３】
しかし、何れのゴム付き車輪においても泥濘地又は水田走行時には、スポーク式リムのゴム付き車輪であれば、スポーク間で泥を持ち上げて落とし、円盤状リムのゴム付き車輪であれば、ディスク部とゴム部との境界部で泥を持ち上げて落とすという問題があった。この対策として特開２００３−１１８３０３公報では、特開２００３−１１８３０３公報の図１に示されるように、境界部２４において、ディスク部２０を中心に機体側及び反機体側のゴム部２２の飛び出し幅を同じにして、機体側及び反機体側共に泥を持ち上げ難くした。また、ディスク部２０に傾斜面２６を設けたことで、境界部２４付近に溜まった泥が半径方向内側に向かって大きく成長することを防止でき、その結果、大きな泥の塊の落下を防止できる、ゴム付き車輪が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１１８３０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、上記に挙げたゴム付き車輪を装着して圃場を走行した場合、何れのゴム付き車輪においても、ゴム部及びスポーク部又はディスク部が、泥の中に沈下してディスク部又はスポーク部が泥と摩擦し、その部分の塗装が剥がれ、錆が発生する虞がある。もし錆が発生した場合は、ゴム付き車輪の外観が損なわれ、また、スポーク部又はディスク部の耐久性が低下する虞がある。
【０００５】
ここで、市場では圃場を走行しても長期に渡ってスポーク部又はディスク部と泥との摩擦による塗装剥離を防ぎ、錆の発生を防止して外観を損なわず、また、高い耐久性を維持できるゴム付き車輪が期待されている。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、圃場を走行しても長期に渡って錆の発生を防止して高い外観性と耐久性とを維持できるゴム付き車輪を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係るゴム付き車輪は、外径側のゴム取付部と内径側の機体への機体組付部とを備えた円盤状のディスク部と、前記ゴム取付部に加硫によって一体成形された環状のゴム部と、を備えたゴム付き車輪であって、前記ディスク部の機体側及び反機体側の少なくとも反機体側には、前記ゴム部と前記ディスク部との境界部からディスク半径方向内側へ延びるゴム薄膜部が加硫接着されて設けられ、前記ゴム薄膜部の厚さをｔとしたときに、０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍを満たすことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、圃場走行中のゴム付き車輪のゴム部及びディスク部は、機体の重さで泥の中に沈下しており、泥がディスク部に沿って寄せてきている。ここで、ディスク部が回転すると泥とディスク部との間で摩擦が生じるが、ゴム薄膜部がディスク部と泥とを隔てて、ディスク部と泥との間での摩擦を防止する。これにより、ディスク部に錆は発生せず、外観を損なわず、また、高い耐久性も維持できる。
【０００９】
また、ゴム薄膜部の厚さｔをｔ＜０．６ｍｍとすれば、ゴム薄膜部がゴム部の寿命前に摩滅するため、ゴム薄膜部の摩滅後は、ディスク部と泥との間で摩擦が生じ、錆が発生し、ディスク部の外観性は損なわれ、また、耐久性が低下する虞がある。ｔ＞５．０ｍｍとすれば、ゴム薄膜部がゴムの寿命前に摩滅することはなく、錆の発生を十分に防ぐことができるが、ゴムの使用量が増加するためコストアップの問題が生じる。従って、ゴム薄膜部の厚さｔは０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍが好ましい。その結果、圃場を走行しても長期に渡って錆の発生を防止して高い外観性と耐久性とを維持できる。
【００１０】
本発明の請求項２に係るゴム付き車輪は、請求項１に記載のゴム付き車輪において、前記ゴム薄膜部は、前記境界部から前記機体組付部までの間に延設されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、請求項１に記載の作用に加え以下の作用が奏される。ゴム薄膜部が、ディスク半径方向内側に延びるほど、圃場走行中にゴム部及びディスク部が泥の中に沈下しても、泥がゴム薄膜部を超えてディスク部に傷をつけることは難しく、塗装剥離が防止される。これにより、ディスク部の錆の発生が更に防止される。また、泥がディスク部とゴム薄膜部のディスク半径方向内側の内周側端部との境界を越え難いため、ディスク部側面から泥が流れ落ちる際にゴム薄膜部の該内周側端部が受ける負荷が抑制されてゴム薄膜部の該内周側端部からの剥離が防止される。
【００１２】
また、ゴム薄膜部を機体組付部よりディスク半径方向内側まで延設した場合、機体と機体組付部との間にゴム薄膜部が入り込みディスクの組付けが不安定な状態になる虞がある。従って、ゴム薄膜部は、境界部から機体組付部までの間に延設することが好ましい。
【００１３】
本発明の請求項３に係るゴム付き車輪は、請求項１又は２に記載のゴム付き車輪において、前記ゴム部をディスク回転軸方向に沿った断面で見たときに、前記ゴム部は、境界部からディスク半径方向外側へ向かって幅広となっていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、請求項１又は２に記載の作用に加え以下の作用が奏される。圃場走行中にゴム部及びゴム薄膜部により保護されたディスク部が沈下すると、ディスク部に沿って寄せられる泥がこのゴム部に載ってくるが、ゴム部はディスク回転軸方向に沿った断面形状が、境界部からディスク半径方向外側へ向かって幅広となっている、即ち、ゴム部の側面がディスク回転軸方向に対して傾斜しているので、泥はゴム部の傾斜した側面から流れ落ち、溜まり難くなる。また、ゴム部に泥が蓄積しないため、ゴム薄膜部と泥との摩擦も抑制されて、ゴム薄膜部の寿命が延びる。
【００１５】
本発明の請求項４に係るゴム付き車輪は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のゴム付き車輪において、前記機体組付部は、ディスク回転軸と直角な平面状に形成され、前記ディスク部の前記反機体側のディスク回転軸方向最外部分よりも前記機体側に位置していることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、請求項１乃至３に記載の作用に加え以下の作用が奏される。機体組付部をディスク回転軸と直角な平面状に形成することにより、機体組付部を機体の車輪取付面に密着させて取り付けることができる。機体組付部をディスク部の反機体側のディスク軸方向最外部分よりも機体側に位置させると、機体組付部とディスク部の反機体側のディスク軸方向最外部分との間には、屈折部分が少なくとも１箇所以上設けられることになり強度を向上することができる。機体組付部は、トルクが最も大きくかかる部分であるため、屈折部を介して窪ませることにより、応力が分散されてディスク部の変形が抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のゴム付き車輪は、圃場を走行しても長期に渡って錆の発生を防止して高い外観性と耐久性とを維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[第１の実施形態]本発明の空気入りタイヤにかかる第１の実施形態を図１乃至図３に基づき説明する。図１に示されるように、本実施形態のゴム付き車輪１０は、田植え機等の機体１２の車軸１４の端部１４Ａに、ボルト１６とナット１８等の締結部材で取り付けられる円盤状のディスク部２０と、このディスク部２０の外周部に取り付けられた環状のゴム部２２とで構成されている。
【００１９】
ディスク部２０は、プレス板金製であり、外周側にはゴム取付部２４が形成されている。ゴム部２２は、加硫によってゴム取付部２４に一体成形されている。ゴム取付部２４は、ゴム部２２の赤道面ＣＬに沿って半径方向に延びる環状の平面部２４Ａと、ディスク部２０とゴム部２２のディスク半径方向の内周側端部との境界部２６近傍で機体側（矢印ＩＮ方向）に屈折する第１の屈折部２４Ｂと、第１の屈折部２４Ｂのディスク半径方向外側端から機体側（矢印ＩＮ方向）へ延びる延設部２４Ｃとを備えている。
【００２０】
ディスク部２０は、ゴム部２２の反機体側（矢印ＯＵＴ方向）に配置されている。また、回転軸１４Ｃに沿った断面で見たときに、ディスク部２０は、ゴム部２２の境界部２６のディスク半径方向内側の近傍において、機体側（矢印ＩＮ方向）に屈折する第２の屈折部２８が形成されており、第２の屈折部２８のディスク半径方向内側には、回転中心側が反機体側（矢印ＯＵＴ方向）となるようにディスク半径方向に対して傾斜する傾斜面３０が形成されている。また、傾斜面３０は、断面が直線状ではなく、機体側（矢印ＩＮ方向）に曲率中心を有する曲率半径の大きな円弧形状に形成されている。傾斜面３０のディスク半径方向内側には、機体側（矢印ＩＮ方向）に屈折する第３の屈折部３２が形成されている。第３の屈折部３２のディスク半径方向内側には、回転軸１４Ｃに対し直角で、かつ平面状に形成された環状の機体組付部３４が形成されている。機体組付部３４には、ボルト１６を通す４つの孔３６が等間隔に形成されている。
【００２１】
図１に示すように、ゴム部２２は、境界部２６からディスク半径方向外側へ向かって幅広となるように、回転軸１４Ｃに対して角度を有する傾斜面３８がゴム部２２の機体側（矢印ＩＮ方向）に形成されている。
【００２２】
また、ディスク部２０の反機体側（矢印ＯＵＴ方向）の面には、ディスク半径方向内側に向かって環状のゴム薄膜部４０が、ゴム部２２のディスク半径方向の内周側端部から一体的に延設されている。ゴム薄膜部４０は、ディスク部２０に加硫接着され、ゴム薄膜部４０のディスク半径方向の内周側端部は、第３の屈折部３２の略中央付近まで延設されている。なお、本実施形態では、ゴム薄膜部４０のディスク半径方向の内周側端部とディスク部２０との境界を境界部２６Ａと呼ぶ。また、本実施形態のディスク部２０の金属表面が露出する部分には、錆防止等を目的とした塗装が施されている。
【００２３】
また、ゴム薄膜部４０の厚さをｔとしたときに、０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍを満たすことが好ましい。
【００２４】
図３に示されるように、ゴム部２２の踏面部４４（外周側表面部）には、多数の突起部４６が形成されている。
【００２５】
突起部４６は、赤道面ＣＬ上に沿って不連続に複数配置されている。踏面部４４の赤道面ＣＬ部分から最大幅付近まで外側に延びる突起状のラグ４８が、周方向略等間隔で踏面部４４に左右交互に配置されており、突起部４６の赤道面ＣＬ側がそれぞれに繋がっている。このため、赤道面ＣＬから外側に延びる突起状のラグ４８の数に対応して突起部４６が存在していることになる。
【００２６】
また、ラグ４８は、赤道面ＣＬ近傍では太く、赤道面ＣＬ側から外側に向かって徐々に狭くなるように形成されている。また、ラグ４８の中心線Ｖは、踏面部４４の中心に切断した何れのラグ４８の断面においても、中心線Ｖに対してラグ４８を形作る左右の稜線４８Ａは線対称に形成されつつラグ４８の中心線Ｖに対してそれぞれ傾斜した形になっている。
【００２７】
なお、ここで赤道面ＣＬとは、この踏面部４４の中心に沿って円環状に延びる線を言い、また、ゴム取付部２４は、赤道面ＣＬを図１（Ｂ）において左右に超える長さを有しており、ゴム取付部２４によってゴム部２２を均等に支えることが可能となっている。
【００２８】
（作用）次に、本実施形態のゴム付き車輪１０の作用を説明する。圃場走行中のゴム付き車輪１０のゴム部２２及びディスク部２０は、機体１２の重さで泥の中に沈下しており、泥がディスク部２０に沿って寄せてきている。ここで、ディスク部２０が回転すると泥とディスク部２０との間で摩擦が生じるが、ゴム薄膜部４０がディスク部２０と泥とを隔てて、ディスク部２０と泥との間での摩擦を防止する。これにより、ディスク部２０に錆は発生せず、外観を損なわず、また、高い耐久性も維持できる。
【００２９】
また、ゴム薄膜部４０の厚さｔをｔ＜０．６ｍｍとすれば、ゴム薄膜部４０がゴム部２２の寿命前に摩滅するため、ディスク部２０と泥との間で摩擦が生じ、錆が発生し、ディスク部２０の外観性は損なわれ、また、耐久性が低下する虞がある。ここで、ｔ＞５．０ｍｍとすれば、ゴム薄膜部４０がゴムの寿命前に摩滅することはなく、錆の発生を十分に防ぐことができるが、ゴムの使用量が増加するためコストアップの問題が生じる。従って、ゴム薄膜部４０の厚さｔは０．６ｍｍ≦ｔ≦５．０ｍｍが好ましい。
【００３０】
ゴム薄膜部４０が、ディスク半径方向内側に延びるほど、圃場走行中にゴム部２２及びディスク部２０が泥の中に沈下しても、泥がゴム薄膜部４０を超えてディスク部２０に傷をつけることは難しく、塗装剥離が防止される。これにより、ディスク部２０の錆の発生が更に防止される。また、泥がディスク部２０とゴム薄膜部４０の境界部２６Ａを越え難いため、ディスク部側面から泥が流れ落ちる際にゴム薄膜部４０のディスク半径方向の内周側端部が受ける負荷が抑制されてゴム薄膜部４０の剥離が防止される。
【００３１】
また、ゴム薄膜部４０を機体組付部３４よりディスク半径方向内側まで延設した場合、機体１２と機体組付部３４との間にゴム薄膜部４０が入り込みディスク部２０の組付けが不安定な状態になる虞がある。従って、ゴム薄膜部４０のディスク半径方向の内周側端部は、境界部２６から機体組付部３４までの間に延設することが好ましい。
【００３２】
ゴム取付部２４は、ゴム部２２の赤道面ＣＬに沿ってディスク半径方向に延びる環状の平面部２４Ａを備えているので、ゴム部２２を均等に支持することができる。
【００３３】
ゴム部２２には傾斜面３８が形成されているので、圃場でゴム部２２が沈下して走行するような場合であっても、泥は傾斜面３８から流れ落ち、境界部２６に溜まり難い。
【００３４】
ディスク部２０は、円盤状であり、泥を押えつけて旋回することができるため泥が上がってこない。
【００３５】
また、ディスク部２０に、第３の屈折部３２を形成したので、ディスク部２０の強度を大きくすることができ、材料の肉厚を薄くできるため、軽量化でき、かつ経済的である。
【００３６】
なお、ディスク半径方向外周側に設けた第２の屈折部２８は、ディスク部２０の全体的な強度を向上させる上で効果的である。
【００３７】
一方、本実施の形態では、図３に示すように、踏面部４４の赤道面ＣＬ部分から最大幅付近まで外側に延びる突起状のラグ４８が、周方向略等間隔で左右交互にゴム部２２に配置されている。従って圃場においても突起状のラグ４８が、確実に路面を捉えるので、本実施の形態のゴム付き車輪１０によれば、泥濘地でのより確実な走行が可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態では、ラグ４８の中心線Ｖが赤道面ＣＬに対する垂線とされ、赤道面ＣＬと平行に切断した何れのラグ４８に示すような断面においても、この中心線Ｖに対してラグ４８の左右の稜線４８Ａが線対称に形成されている。この為、ゴム付き車輪１０の方向性が無くなり、機体の左右何れにこのゴム付き車輪１０を付けても同じ形となる結果として、従来左右別々に必要であったゴム付き車輪１０を共用化でき、部品の削減が可能となった。
【００３９】
更に、ラグ４８の赤道面ＣＬが、踏面部４４の周方向に沿って延びる突起部４６に繋がっており、ラグ４８を形作る稜線４８Ａがラグ４８の中心線Ｖに対して傾斜する形で、赤道ＣＬ部分から外側に向かってラグ４８が、徐々に狭くなるように形成されている。従って突起部４６の存在により機体の旋回時の横流れを防止して、ゴム付き車輪１０の直進性を向上できるようになるだけでなく、走行時において、踏面部４４の中心部側のラグ４８間に入った泥が、ラグ４８の傾斜により赤道面ＣＬ中心側より外側に流出し易くなり、泥詰まりを減らして走破性を向上させることができるようになった。
【００４０】
〔試験例〕本発明の効果を確認するために、まず代掻きを行い、次に６条植え田植機を２台を用意し、一台の田植機の前輪に実施例、従来例１のゴム付き車輪を装着し、もう一台の田植機の前輪に実施例、従来例２のゴム付き車輪を装着する組み合わせで水田３反の田植えを行った。このとき、リムの塗装の摩滅状態の目視確認と、リムの錆の発生面積を計測し、その結果を表１に示した。リムの塗装の摩滅状態は、リムの塗装剥離状況を目視確認し、塗装が剥離していれば摩滅有り、剥離していなければ摩滅無しの評価で示した。リムの錆の発生面積は、リムに発生した錆の総面積を示した。なお、水田走行中の試験例用のゴム付き車輪には、均等に負荷がかかったものとする。以下に本試験で使用したゴム付き車輪の説明をする。
【００４１】
実施例：本発明の実施形態１に記載のゴム付き車輪（図１参照）
従来例１：従来技術に記載の円盤式リムのゴム付き車輪（図４参照）
従来例２：従来技術に記載のスポーク式リムのゴム付き車輪（図５参照）
【００４２】
なお、部品の数においては、ゴム部を１点と数え、従来例１及び２における部品の数には、オイルシールリングと平ワッシャーが含まれている。
【００４３】
【表１】
2007008345.tif 000003
【００４４】
表１の結果から実施例のゴム付き車輪は、従来例１及び２のゴム付き車輪より、リム（ディスク）部の塗装が摩滅し難く、また、錆も発生し難い。従って、本願発明のゴム付き車輪は、従来例１及び２のゴム付き車輪より塗装の摩滅と錆の発生の防止について共に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るゴム付き車輪の正面図である。（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ-Ｂ線断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るゴム付き車輪に適用されるディスクの正面図である。（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ-Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るゴム付き車輪のトレッドパターンを示す平面図である。
【図４】（Ａ）は従来の円盤式リムのゴム付き車輪を示す正面図である。（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ-Ｂ線断面図である。
【図５】（Ａ）は従来のスポーク式リムのゴム付き車輪の正面図である。（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ-Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０      ゴム付き車輪
２０      ディスク部
２２      ゴム部
２４      ゴム取付部
２６      境界部
３４      機体組付部
３８      傾斜面（ゴム部）
４０      ゴム薄膜部
ＣＬ      赤道面
【図１】
2007008345.tif 000004
【図２】
2007008345.tif 000005
【図３】
2007008345.tif 000006
【図４】
2007008345.tif 000007
【図５】
2007008345.tif 000008